預應力箱梁施工關鍵工序淺議

陳建國

（徐州市公路工程總公司，江蘇 徐州 221003）

預應力砼連續箱梁，作為目前橋梁設計中的主要結構形式，經常出現在工程建設中。由于與普通砼梁板相比，其施工復雜性及結構特殊性等緣故，對大多數剛接觸工程建設的技術人員來說，絕對是一道難題。無論是對其施工圖進行熟悉，還是對各工序進行管理，或多或少會讓覺得深不可測，有一種難以接近的感覺。為此，本著指引入行的目的，本人結合自身多年工程管理實踐，從工藝控制的角度出發，將預應力連續箱梁的施工過程進行拆分剖析，分拆出主要控制工序，并對各工序進行逐一闡析，指出其技術要點，以便為廣大入行或初接觸者提供一個互相學習、共同進步的學術平臺。特形成該文，以資借鑒。

1 施工方案確定

1.1 施工方案選擇：根據設計文件、施工現場及施工設備條件，選擇地基處理類型、支架方式以及模板的采用。

1.2 根據力學分析，確定地基處理深度、支架步距、模板厚度及其支撐梁類型、型號，進行地基承載力、模板及其支撐梁剛度和強度、支架承栽力和穩定性驗算。

2 地基處理

地基處理前，對場地進行測定，控制處理標高和范圍，按施工規范要求進行地基處理。過程中必須力求地基處理均勻、連續，保證地基不產生不均勻沉降；頂面要平整、設坡(混凝土>2%，水穩層等粗面>3%)，兩側設置縱向排水溝，以滿足排水要求，確保處理后的穩定。地基處理后，進行地基承載試驗(方法是:在現場設置承壓板，按設計分級施加豎直荷載，測定承壓板壓力與地基變形，將成果繪成壓力～沉降關系曲線即P－S.P－S關系線如果接近于直線，則此階段地基中各點的剪應力，小于地基土的抗剪強度，地基處于穩定狀態。此階段主要是土顆粒互相擠緊、土體壓縮的結果。所以此變形階段又稱壓密階段。變形的速率隨荷載的增加而增大，P-S關系線是下彎的曲線。其原因是在地基的局部區域內，發生了剪切破壞。這樣的區域稱塑性變形區。隨著荷載的增加，地基中塑性變形區的范圍逐漸向整體剪切破壞擴展。所以這一階段是地基由穩定狀態向不穩定狀態發展的過渡性階段。當荷載增加到某一極限值時，地基變形突然增大，說明進入塑性變形區，發展、形成與地面貫通的連續滑動面。地基土向承壓板的一側或兩側擠出，地面隆起，地基整體失穩，承壓板也隨之突然下陷。P-S關系線由直線剛進入下彎曲線時的壓應力為地基容許承栽力)。按計算地基承栽力進行加載，各測點必需在P-S關系線的直線段，方能滿足施工要求，否則需對地基進行另外的處理。

3 支架搭設

首先是測量放樣，確定支架的平面位置，對所有構件進行嚴格檢查和驗收，合格方能投入使用。嚴格按施工方案搭設支架，搭設順序應從一端向另一端或從中間向兩端推進，不得從兩端向中間合攏搭設，否則由于安裝誤差無法合攏。特別要注意:承載構件保證垂直、起整體聯系作用的水平拉桿、剪刀撐搭設位置準確、牢固。搭設支架完畢后，進行驗收，整個施工過程必須符合相關的安全、技術規范要求。

4 底板安裝及預壓

根據施工方案進行底模及其支撐梁的搭設及安裝。布設地基及支架預壓觀測點，一般，地基觀測點布在每跨的1/4、1/2、3/4跨處；支架觀測點在墩邊緣、1/4、1/2、3/4跨處；分左、中、右對稱布設。

預壓荷載包括鋼筋混凝土及除底模外模板的重量，模擬混凝土實際施工時受載情況，分級分布荷載，分級觀測。加載完成后每天觀測1次，除觀測點測量，還需檢查支架、模板及地面受壓后的變化情況，做好記錄，進行資料整理，計算平均沉降值和各點沉降值。一般預壓時間為7天或支架日沉降量不大于2.0毫米，進行卸載。卸載后，進行觀測點測量，整理數據，根據地基及支架的沉降觀測數據進行分析 、計算，得出支架和地基彈性沉降變形量，非彈性沉降變形量。

根據各跨平均彈性變形量，逐跨計算底模拋高值（拋高值：Y=U*fX(L-X)/L2，f：梁跨中失高拋高，X：距墩中距離，L：跨徑，U:根據實際平均彈性變形量調整修正系數），根據計算底板拋高值進行卸載后底模調整。

5 鋼筋、側模、內模安裝及混凝土施工

其施工要點和一般鋼筋混凝土結構相同，施工順序:底板、腹板的鋼筋骨架→立腹板內外側模及翼板底模，澆筑第一次砼，→立頂模綁扎箱梁頂板及翼板鋼筋→預埋件、預留筋，澆注第二次砼。必需注意：（1）因鋼筋骨架比較長，要做好其固定和支撐，保持骨架順直；（2）混凝土量大，必要確保施工連續和有較好工作性；嚴格控制混凝土施工順序(采用“分層分段由跨中向兩邊兩端推進”的澆筑方式。在橫斷面上分兩次灌注：第一次灌注底板與腹板，第二次灌注頂板、翼板砼，分界線設在頂板底翼角處；在縱斷面上每一聯一次連續灌注完成，兩次澆灌間隔時間不小于5天，且第一次澆灌砼強度須大于設計強度的85%)。（3）有預應力的，一般采用先穿束；嚴格控制波紋管安裝位置，定位鋼筋可靠、牢固，保證波紋管在砼振搗過程中不會發生移動；多跨連續預應力箱梁順橋方向波紋管應設壓漿排氣管，一般設在每跨豎向頂部，引出砼面，壓漿排氣管設置應牢固，且不引起波紋管漏漿；編束時，應逐根理順，綁扎牢固，防止互相纏繞；穿束后，鋼束應能在管道內自由地滑動，否則應繼續查明原因，進行糾正；（4）加強支架、模板檢查和觀測點測量，發現異常情況，立即撤離現場所有施工人員，停止砼澆灌，檢查支架，分析原因，采取合理措施進行處理。

6 預應力筋張拉和拆模

多跨連續預應力箱梁張拉前，應注意：

6.1 控制數據計算中：順橋方向的θ取值為：張拉端到計算截面曲線孔道切線角的總和；根據千斤頂行程合理安排張拉次數；調高初張應力為15%σk；一般采用兩端張拉，順序由設計圖紙提供，原則上是左右對稱張拉（要準備四套設備），條件不允許時，就要分級左、中、右進行循環張拉。

6.2 對施工班組進行技術交底，確保張拉次序和控制指標得到嚴格落實。

張拉前和實施過程中控制和一般梁板相同，但因時間跨度長，必須加強現場管理，及時進行數據整理。錨固前，雙控指標出現偏差時，應及時分析原因，假如由張拉力不足引起，應及時補足。順橋方向孔道壓漿采用兩端多次循環方式，確保孔道壓漿飽滿。預應力箱梁壓漿或普通箱梁砼達到規范允許卸架強度要求（或設計另有規定）后，方能進行卸架。拆架順序一般采用：先松后拆，先跨中后兩邊順序循環操作。在以上過程中必須作好觀測點測量，發現異常，應及時暫停施工，采取相應措施進行處理。以確保施工的安全和質量。

7 施工注意事項或特殊問題相應處理對策

預應力砼連續箱梁施工，預應力鋼鉸線(或鋼筋)的定位張拉是預應力混凝土結構至關重要的工作之一。預應力鋼鉸線(或鋼筋)的定位即是其管道的定位，而目前管道我們常見的是波紋管。實際操作中可采用座標法定位及檢查評定；以管道縱向為X軸以跨中(或端頭)底為0點而沿管道縱向向上為Y軸，左右方向為Z軸，我們只要控制YX方向偏差都不超過規定要求(如5m)即滿足要求，這樣操作既方便檢查易行，又便于資料歸檔。管道固定也是一個施工要點，嚴格控制混凝土澆筑過程中管道變位，特別是管道上浮。實際中我們宜采用圈形或“U”形“()”形雙鋼筋固定在主筋上但不得采用鐵絲。

預應力筋張拉在于受力效果。張拉時混凝土強度不小于設計強度的95%，除非設計另有規定，注意混凝土試件須與構件同條件養護。張拉控制目前采用雙控制，即張拉應力和引伸量的控制。張拉力無論采用大噸位機具整束張拉還是低噸位機具一根一根張拉，都易操作；但引伸量有時會偏離設計及規范規定，若引伸量小于設計及偏差低限，我們要盡可能采取減小或克服摩擦的方法使引伸量達到規定的范圍內，如:在孔道內灌以肥皂水(但壓漿前須沖洗干凈)；可以提高3%的噸位再放到100%；單向張拉可以采用103%或105%噸位張拉放張再張拉放張如此反復直到規定范圍，有條件的可以改用雙向張拉；雙向張拉可采用反復單向張拉以達到要求，當然可以將以上方法配合使用。

結語

總之，預應力砼連續箱梁施工，其施工質量的控制關鍵，無外乎在于加強對各過程工序的控制，加強其工藝把關，由于各道工序都直接關系到下一工序的順利實施，因此，確保緊前工序的質量控制，意義重大，任何一道工序的失敗或疏忽，都極可能為箱梁的施工意外帶來直接影響。因此，在工程實施時，我們必須時刻牢記，沒有任何一道工序的存在，沒有主要、次要之分，都必須從嚴控制，從實抓起，絕不可抱著僥幸或大意的心態從事箱梁管理。

[1]姜軍.預應力砼連續箱梁施工控制要點.交通世界.2010年第9期